基于UC3843的DC.doc

基于 UC3843 的 DC-DCBuck 电路目录一． 设计目的二． 设计要求三． 设计方案1. DC-DC工作原理2. 总体设计3. 方案选择4. UC3843芯片介绍5. 电路中重要参数的计算四． 设计内容1. 电路图2. UC3843引脚输出波形3. 接负载时 PWM波4. 实物图5. 实验结果分析五． 实习总结摘要该实习内容是制作 DC-DC 降压电源，采用 PWM 脉宽调制方式的方案，所用控制芯片为 UC3843.整个过程需要使用 Altium designer 软件一、 设计目的学习绘制原理图、PCB 图、打印、曝光、显影、腐蚀钻孔、焊接电路工作原理等，对制作元器件的装机与调试进行理性的认识，做好日后学习计算机硬件基础同时学习掌握 DC-DC 电源制作原理，并亲自实践焊接实物电路，培养理论联系实际的能力，提高了分析问题和解决问题的能力，以及动手实践的能力二、 设计要求1、 掌握 PCB 制板技术、焊接技术、电路检测以及集成电路的使用方法2、 掌握 UC3843 的非隔离开关电源的设计、组装与调试方法3、 研究开关电源的实现方法，并按照设计指标要求进行电路的设计与仿真4、 掌握开关电源的工作电源。

5、 设计硬件系统并进行仿真，掌握系统的调试方法，使系统达到设计要求三 设计方案1.DC-DC工作原理DC-DC电源转换器的原理是利用电感和电容等元件作为 储能元件完成电压转换功能，作用主要是高效率地实现电压变换和稳定输出，DC-DC 电源和 LDO电源的另一个区别是 DC-DC电源既可以降压也可以升压还可以反相（正电压变负电压），而 LDO电源只能降压DC-DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成在讨论 DC-DC转换器的性能时，如果单针对控制芯片，是不能判断其优劣的其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，能改变电源电路的性能，因此，应进行综合判断2.总体设计图 2 UC3843双闭环控制框图1）整个稳压过程有两个闭环来控制电压闭环:输出电压通过取样后反馈给误差放大器,用于放大器内部的 2.5V基准电压比较后测试误差电压,误差放大器控制由于负载变化造成的输出电压的变化电流闭环:RS 为开关管源极到公共端间的电流检测电阻,开关管导通期间流通电感 L的电流在 RS产生的电压送至 PWM比较器同相输入端,与误差电压比较后控制调制脉冲的宽度,从而保持稳定的输出电压2）提高效率的方法及实现方案影响系统效率的主要因素有：a.功率变换器开关器件的开关损耗；b.感性元件的铁损和铜损；c.控制电路的损耗等。

3.方案选择脉冲宽度调试：脉宽调制简称 PWM，特点是开关周期为恒定值，通过调节脉冲宽度来改变占空比，实现稳压目的其核心是 PWM控制器脉宽调制式开关电源的应用最为普通，其占空比调节范围大，PWM还c、 PWM/PFM 转换型小负载时实行 PFM 控制，且在重负载时自动转换到 PWM 控制可以和主系统的时钟保持同步脉冲频率式：脉频调制简称 PFM其特点是脉冲宽度为恒定值，通过调节开关频率来改变占空比，实现稳压目的其核心是 PFM控制器脉频调制式开关电源特别适合于便携式设备，它能在低占空比、低频的条件下降低控制芯片的静态电流通常情况下，采用 PFM和 PWM这两种不同调制方式的 DC-DC转换器的性能不同点如下a、PWM 控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声 b、PFM 控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点比较两种开关电源工作方式方案，我们选用脉宽调制选用的 PWM控制器为 UC3843器件4.UC3843芯片介绍UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集成电路，它具有功能全，工作频率高，引脚少、外围元件简单等特点，它的电压调整率可达0.01%V，非常接近线性稳压电源的调整率。

工作频率可达 500KHz，启动电流仅需 1mA，所以它的启动 b、PFM 控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点比较两种开关电源工作方式方案，我们选用脉宽调制选用的 PWM控制器为 UC3843器件4.UC3843芯片介绍UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集成电路，它具有功能全，工作频率高，引脚少、外围元件简单等特点，它的电压调整率可达 0.01%V，非常接近线性稳压电源的调整率工作频率可达 500KHz，启动电流仅需 1mA，所以它的启动电路非常简单下面是它的主要特性： 最优化的离线 DC-DC 变换器  单步脉冲控制电路  断电停滞特性  双脉冲抑制  大电流标识输出  500kHz的工作频率 各管脚功能说明：1 补偿管脚 为误差放大器输出，并可用于环路补偿2 电压反馈 该管脚是误差放大器的反相输入端，通常通过一个电阻分压器连至开关电源输出3 电流取样 一个正比于电感器电流的电压接至此输入；脉宽调制器使用此信息中止输出开关的导通4 RT/CT 通过将电阻 RT连接至 Vref以及电容 CT连接至地，使振荡器频率和最大输出占空比可调。

5 地 该管脚是控制电路和电源的公共地（仅对八管脚UC3843芯片八脚双列直插封装图如下：UC3843实物图封装如此）6 输出 该输出直接驱动功率 MOSFET的栅极，高达 1.0A的峰值电流经此管脚拉和关7 Vcc 集成电路的正电源8 Vref 为参考输出，它通过电阻 RT向电容 CT提供充电5.电路中重要参数的计算输出电感的计算：（此计算公式的前提是 CCM模式下的，CCM 模式即电路工作在连续电流模式下，在各个工作状态电感中电流都大于0电感的纹波电流 dI一般不超过最大输出电流的 30%最小感应系数有 V=LdI/dt得 Lmin=Vdt/dIdI 为电感纹波电流，dt 为开关导通时间，V=Vin-Vout（V 为电感两端电压）dt=D*T；D=Vout/Vin(为占空比)T=（1/500K）s四、设计内容1、 电路图2、 UC3843引脚输出波形3.接负载时 PWM波4.实物图5、实验结果分析数据统计输入 I1 空 I0 Y14.6 0 8.5 0 ——14.5 0.1 8.4 0.103 60%14.4 0.402 8.4 0.5 72%14.4 0.767 8.4 1 76%14.2 1.16 8.4 1.5 79%14.1 1.47 8.3 2 81%14.0 2.23 8.3 3 80%由实验测试所得结果可以看出，我们所制作的电源效率上基本达到设计制作的基本要求，效率为 80%左右。

五．实习总结通过这次实习我们对制作 DC-DC 电源有了更深的了解，认真学习了解并掌握电源的工作原理，器件规格的计算与选择对制作所用的芯片 UC3843 做了深入的了解和学习，掌握了该芯片的工作原理和特性，以及它所适合的应用场所在这个过程中我们提高了动手能力，理论联系实践的能力，解决问题的能力在这次实习过程中我们充分发挥了团队的力量，每个人都有自己分工，时间利用率，制作效率都非常高完成实习任务，对于我们这个小组每个人来说都取得了很大的进步，学习了很多的知识，取得的经验是难能可贵的。